定点形变分析方法应用与异常核实

⑴ 　汞气测量

15.2.1基本原理

汞气测量（Mercury Vapor Survey）是汞测量（汞的勘探地球化学）的一个重要技术分支，它主要是研究浅层和近地表大气中汞的分布。由于自然界中广泛分布的汞和汞的同位素与地球物质的分异作用、地球的脱气过程、地质构造活动、地层温度变化、地下水活动等密切相关，所以通过分析汞的其同位素在地表的富集和变化特征，为工程地质、构造地质等研究提供了重要的诊断性资料。

现代地球动力学运动的研究越来越引起人们的关注，并且已把研究的重点从与地震、火山带有关的构造活动逐步引向工程技术成因的运动，即由于人类活动的结果与岩体内发生的动力过程。在矿山采空区、城市用水和工业卤水抽取区常发生岩石和土壤的塌陷。外生过程，如岩溶和滑坡，也能在岩石和土壤内引起地球动力学负荷。为了找寻和圈定地球动力学带、观测带内地应力的变化情况，通常采用高精度的水准测量。这种方法成本高，对未能反映至地表的较深部的运动无法检测。试验证明，汞气测量和水准测量同样可以圈出地球动力学带。

滑坡经常沿着河岸、海岸和露天采矿场发生，给人们的生命财产造成巨大威胁。滑坡发生前，滑坡体内部也有明显的应力变化和肉眼难以觉察的形变。这种应力变化和形变，便可产生Rn、Hg等气体组分的异常。在现代岩溶的形成过程中，岩石和土壤的载荷也发生变化，即存在动力学带。此外，由于灰岩和灰岩中的微量汞不断被溶蚀，在溶洞区溶液中的CaHCO₃重新沉淀为CaCO₃，而汞被残留在溶洞中，也使汞的浓度不断增大，形成与岩溶有关的汞异常。灰岩地区，地表土壤中汞的浓集也与灰岩的溶蚀有关。

15.2.2汞气测量的方法

汞气测量既可根据游离子进行，也可根据吸附气进行。研究不同分散介质中汞气分散量的方法分别称之为壤中气汞量测量、土壤吸附汞测量、航空与地面或水面大气汞量测量、水中气和岩石气汞量测量等。目前常用的方法是壤中气汞量测量和土壤吸附汞测量。

15.2.2.1土壤中气汞量测量

壤中气汞量测量是研究赋存于土壤各种孔隙中的游离子汞气晕。从专门打的浅孔中用动态（抽气）或静态（吸附）方式，将土壤孔隙中的游离汞聚集至捕汞管（或汞杯）上，然后在现场或野外实验室对采集的样品进行脱汞测定。

15.2.2.2土壤吸附汞测量

土壤吸附汞测量是研究被吸附在土壤颗粒表面的汞蒸气，或由衍生出的化合物形成的分散晕特征。采用低温热释法或其他分离提取方法，操作简便，重现性好，适用于厚层残坡积覆盖区和运积物覆盖区。

土壤吸附汞测量与土壤汞测量相比，在工作方法、分析装备与分析步骤上大致相同，只是前者只测样品中特定相态的汞，而后者则测样品中的总汞。通常土壤吸附汞的分析，热释测试一般不超过250℃，而在土壤汞的分析时，热释温度可高达800℃，因此，条件的改变即可改变测量的性质。

土壤汞测量一般在厚度不大的残坡积物覆盖区可取得很好的效果，但在厚层运积物覆盖区中，其效果不如土壤吸附汞测量。为确切选用合适的测量方法，获得最好的测量效果，建议用若干典型的测区样品（应包括异常和少数背景样品）进行汞的热释谱研究。

15.2.3技术要求

15.2.3.1工作布置

（1）疏松覆盖层的厚度应在0.6m以上，这是汞气贮存和样品采集所必需的条件。

（2）干旱或半干旱区有利于壤中汞气晕的形成，而沼泽和潜水面浅的地区不利于壤中汞气晕的发育。

（3）活动砂丘、沿海沙滩、近期人工堆积物分布区不利于开展此项工作，需经实验证明可行后方可进行。

（4）测线布置的原则除了要垂直地层构造走向外，还应尽可能与其他方法的测线方向一致。基线必须有两个以上半永久性标志，测点应有临时性标志。基线与测点的定位误差应符合同比例尺常规化探的规定要求。特殊情况下，可酌情修改并在设计书中说明原因。

15.2.3.2采样

（1）在预定点位上用铲清除5～10cm厚的表层土壤后，用铁锤将钢钎（采用钢钎形采样器时，可直接打入疏松覆盖层内0.4～0.6m处抽取气样）打入疏松覆盖层内0.4～0.6m，拔出钢钎后立即将螺纹采样器旋入孔内0.2～0.35m深处，用硅胶管依次将螺纹采样器、除尘过滤器、捕汞管和大气采样器（或抽气筒）连接好，并抽取最佳体积的气体样品（一般为2～3L）。

（2）采样时应注意下列事项：①采样位置应选择在土层较厚和颗粒较细的地方，应避开碎石堆、废矿堆和新的人工堆积物。②拧螺纹采样器时不能左右摇晃，必须拧紧，要保证采样孔的密封性；采样器（包括硅胶接管）应经过检查，证明无污染及不吸附汞后方可应用，抽气时应采用最佳流量（一般为1L/min），并注意保持抽气过程中流量稳定。③半干旱区每天必须更换除尘过滤器的滤膜一次，在沙漠和潮湿地区应根据具体情况增加更换滤膜的次数。④采完样的捕汞管要妥善存放，禁止存放在汞源附近或烟尘多的地方，并应在24小时内分析完毕。⑤应有2～3支同型的捕汞管作为空白检查用，以监测在过程中可能发生而未被注意到的污染，采样完毕后，监测管与采过样的捕汞管一起进行分析，如果发现监测管有异常汞含量，则相应的采样工作量应予报废。⑥在采用金膜电阻型测汞仪进行现场测定的情况下，每天在出工前及收工后应对仪器进行标定。为提高标定精度，每次应重复3遍，并记录下标定数据待查。如必须同时启用两台以上仪器并行工作时，必须对仪器响应的一致性作出校准，使之达到规定的质量要求。

（3）对每条测线都必须记录工区名称、剖面编号、方位角；对每个测点必须记录测点编号、捕汞管号、采样深度、疏松沉积物特征、植被状况、特征地物的标志、仪器读数和汞气浓度、采样者和分析者。每天还需记录开始工作时间，早、中、晚的天气状况，气温，0.5m处的地温等，这项工作可以在驻地观察站进行。

（4）野外记录本（或记录卡）和观测点平面位置图是汞气测量的主要原始文件，不得随意涂改和丢失。

（5）在地温高于气温情况下不宜工作，雨天和风沙特大的天气应停止工作。大雨或暴雨后不能立即工作，应等待1～3天，待土壤中汞气恢复平衡后再进行工作。汞气是否恢复平衡可由实验确定。

15.2.3.3野外工作质量检查

（1）技术负责人应经常对采样和编录人员的工作质量进行抽查，还应随机地抽查若干测线，其重复检查工作量一般不少于观测点总数的10%。随机抽查不应在基本观测进行的同一天进行，但两次测量之间的地温差不应大于3℃。

（2）基本观测和检查观测不能在同一浅孔中进行，应在原观测孔位1～2m的范围内重新打孔采样。粘土和亚粘土可取1～1.5m；砂土和亚砂土可取1.5～2m。

（3）壤中气的汞浓度及其分布受到各种气象因素变化的影响而在时间上呈动态变化，致使不同时间进行的两次观测结果往往不可能完全一致。一般，异常地段的变化大而背景地段的变化小。因此，重复测量的目的主要是检查异常地段是否重现。根据基本观测和检查观测剖面的对比，如果异常出现的形态或趋势基本一致，且有50%异常点重复出现则认为合格，否则要进行第二次检查。如再次证明基本测量有问题，则此次检查期内所作的全部测量工作予以报废。

15.2.4资料整理

资料整理是汞气测量工作中的一个重要环节，而真实无误而又完整的原始资料是汞气测量工作的关键，是可靠推断解释的基础。为此，在进行资料整理之前，必须先对所有原始资料的数据进行检查核实。从野外定点、采样和记录开始，直到测试数据的提交等各个环节中，只要有一处发生疏漏或差错，均有导致全部综合图件返工的可能，因此必须认真对待。

15.2.4.1资料整理过程中常用的含量单位

（1）壤中气、大气汞量测量的汞浓度单位采用纳克/米³(ng/m³）或皮克/升（pg/L），其换算关系为1ng/m³=1pg/L。

（2）岩石、土壤、水系沉积物中的吸附汞或总汞浓度应采用十亿分率（10^-9）和百万分率（10^-6）表示。

（3）水及液体中汞的浓度单位采用ng/L。

15.2.4.2背景平均值和异常下限的确定

在地球化学勘查工作和研究中，最重要的是发现异常和评价异常。异常的确定，必须研究测区背景值的变化规律，查明这些变化与地质、地球物理、地球化学特征之间的关系。

15.2.5成果表达形式

（1）剖面图；

（2）平剖图；

（3）等浓度线图。

15.2.6资料解释原则

（1）应遵循由已知到未知的原则，根据已掌握的地球化学和地球物理资料，分析汞异常与某些地质体、土壤类型、地球物理和地球化学异常以及地质构造在空间上的分布关系，从而逐步排除各种干扰，进行准确的推断解释。

（2）在条件允许的情况下，应结合地质地球物理和地球化学方法综合评价异常，根据各种方法的特点进行定性和定量的推断解释工作。

（3）根据综合推断的结果，以各种成果图、推断图等形式提出各种异常的理想地质模型，以便指导工程布置。

15.2.7仪器设备

汞气测量的仪器设备见表15-3。

表15-3汞气测量仪器一览表

⑵ 煤矿工程地质勘察方法

(1)钻探

经过数十年的努力，煤矿钻探技术进展很快。岩芯钻探已推广为绳索取芯金刚石钻探，并朝着多种钻探工艺配合的方向发展。冲击回转钻探、定向钻探、反循环钻探、坑道钻探、复杂岩层钻进技术等都取得了成效。泥浆体系从高固相转为低固相，从单一无机为主转为高分子为主，地勘水泥和惰性堵漏材料也已得到推广。钻探技术已用于陆地区调与普查、能源与固体矿产、地热与建筑基础等勘探;水域里包括滨海钻探、深海钻探和极地钻探等，以及地下坑道中仰孔、斜孔钻探等。

(2)坑探

勘探掘进，即凿、装、运综合机械化程度已有相当大的提高，并形成作业线。勘探坑道软弱围岩锚注、锚喷加固支护技术和独立长巷通风技术，以及坑道内柴油机尾气净化装置等皆已具有相当高的技术水平。中型液压凿岩机的消化吸收良好，并已在生产中推广使用，同时还积极推广了新奥法(NATM)施工掘进技术。近些年来小断面竖井机械化作业线及井深170m掘进技术、小断面斜井机械化作业线及井深450m掘进技术、吊罐天井掘进技术、光爆及新型爆破器材等先进技术，都取得较好成果。

(3)物探

在物探方法方面，现已形成七大系统与系列，即区域重力调查、第二代航空物探、井中与地下物探、海洋物探等技术系统及油气勘探、固体矿产找矿、水工环物探等技术系列。在仪器设备方面，已建有十数家地勘仪器制造厂，可批量生产各类物探仪器，满足了国内勘查行业的需要。国际常规类型我国均有，且已更新了3～5代。在作用与贡献方面至今已获得数量颇为可观的重大地质找矿效果，探测出数以千计的矿产地，数以万计的供水井位，而且还完成了难以计数的工程勘测项目。同时解决了诸多大地构造和基础地质问题。

(4)化探

近年来取得了突飞猛进的发展，填补了多项技术空白。首先，六种方法，即水系沉积物、土壤、岩石、地植物、水化学、地气等测量技术业已建立，并取得发展与提高;其次，在应用方面，除用于地质找矿之外，已有成效的用于环境地质、农业地质、污染监测、考古勘察、医学地质等多方面;最后，化探技术进步方面亦相当突出，主要表现在研究并推广了一套山区、干旱区、高寒区、岩溶区等特殊景观区化探技术，同时，区域化探样品分析方法、质量监控、标准样制备和测试方法技术，用于检查异常的Au、Cu等野外现场分析技术等也发展迅速。

(5)遥感

自20世纪50年代中期，开始采用航摄像片进行区域地质调查工作以来，地质遥感技术飞跃进步，包括可见光、红外、微波等多波段成像的现代遥感技术已广泛用于区调、成矿远景预测、国土与农业调查、水工环地质普查等多方面，特别是城市遥感综合调查(如北京8301工程)取得了显着社会效益和经济效益。近年来，又陆续引进了德国RMK航空摄影设备、美国航空数字多光谱扫描仪、航空定量双道红外扫描仪及地面处理设备，并引进了陆地卫星多光谱仪拷贝底片资料。MT图像与SPOT图像已推广应用。我国也自行研制了JHY型机载航空红外扫描仪，开发和推广了微机图像处理系统和相应的处理软件。

(6)测量

测量技术方法水平提高且发展速度很快，地形测量由平板仪测图为主发展到航空摄影测制(应用航片测制大比例尺1∶1000～1∶1万图件，提高工效2倍，成本降低1/3);推广光电测距技术，使测量工效比原来提高3倍，且可节约一半人力;航空与海洋勘测已应用先进的无线电定位与卫星定位GPS技术等，陆地GPS也已试用。目前地勘行业中测量专业分布在各个部门，从事工程测量、地勘测地、地形测量、海洋测量、城市测量、矿山测量等，同时也进行地质灾害监测、地面沉降与地震形变监测等多项工作。

(7)岩矿分析

近年来，岩矿分析技术发展很快，地矿行业已建立起方法较为齐全的实验测试技术体系。其中卓有成效的有区域化探主、次、痕量元素分析系统，超痕量Au分析方法，15个稀土元素分量测定方法，非金属矿的物化性能测定方法等。勘查的试验测试技术也具有较高水平。络合滴定法、光度分析法、分光光度法等都大步提高，极谱仪、光焰光度计、原子吸收光度计等已经普及，并部分配置了石墨原子吸收、X荧光光谱仪、等离子直读光谱仪等大型设备。

(8)勘察电算

现在物探、化探、遥感、数学地质、测量制图、水文地质以及科研管理都已用上微机。应用电算主要是进行数据处理(包括物化遥资料解释推断、地矿信息定性定量分析、地质作用过程数学模拟等)、图形图像处理、数据管理(如各类数据库、检索系统等)，以及建立勘察专家系统等。

⑶ 目前地震可以通过哪些方法预报

地震学预测方法

一、前兆性地震活动：(1)地震活动增强与平静；(2)震群活动；(3)前震活动；(4)诱发地震；(5)地震窗；(6)地震震中迁移；(7)相关地震；(8)地震活动重复性。

二、地震空区和条带：(1)地震空区；(2)地震条带。

三、强震序列类型和判定：(1)地震序列的类型；(2)序列类型判定。

四、地震活动性参数的应用：(1)N值（频度）；(2)b值；(3)震情指数（A(b)值）；(4)缺震；(5)应变释放（能量释放）；(6)地震集
中度；(7)震群的U、K、ρ值；(8)地震活动熵；(9)地震活动度S；(10)AC（Cn）值；(11)分维数。

五、震源机制、介质参数的应用：(1)震源机制；(2)波速比；(3)振幅比As/Ap；(4)介质品质因子Q值；(5)尾波振动持续时间比和尾波品质因子Qc值；(6)震源参数。

六、小震调制作用/响应比在短临预测中的作用：(1)小震调制比；(2)加卸载响应比。

七、震级、时间、地点预测的主要地震学方法的归纳：(1)空间图像方法；(2)时间进程方法；(3)地震序列方法；(4)地震相关方法；(5)震源及介质参数方法；(6)震兆合成方法。

八、震后趋势判定主要方法：(1)h值；(2)b值截距法；(3)“密集—平静”现象；(4)等待时间法；(5)应变释放曲线。

地壳形变学方法

一、定点倾斜、应变预报地震方法：(1)物理参数计算分析方法；(2)滤波分析方法；(3)几何分析方法；(4)综合分 析方法。
二、大面积形变测量与跨断层测量预报地震方法：(1)精密水准复测；(2)水平形变观测；(3)跨断层场地观测方法。 三、重力测量预报方法：强地震一般发生在重力变化梯级带上或等值线转折部位，并大多位于低值一边。
四、
GPS观测预报地震方法：强地震前可以观测到GPS的异常变化特征。一些观测结果表明，在高剪应变集中及主应变增大区，在其周围及中心区，往往是潜在强地震的震源区域。大震前地表会大面积地出现向某一方向运动的现象并在震中及邻近地区产生高剪应变集中区。
地磁地电方法
一、地磁学方法：(1)地磁转换函数法；(2)地磁加、卸载相应比法；(3)空间相关和加权差分法；(4)低点位移法。
二、地电学方法：(1)常规预报地震方法；(2)地震地点学其他方法(自然电场法、地磁辐射法、大地电场法、大地电磁测探方法、大气电位方法)。
三、遥感观测技术的应用：(1)地震前后断裂带内外的卫星红外温度差异动态过程；(2)地震前后潜热通量异常； (3)地面温度的反演；(4)长波辐射信息的短周期地震指标。
地下流体方法

通过分析观测数据，提取异常，预测地震。

一、地下流体物理类：(1)井水位；(2)井水温(地热)；(3)水电导率。

二、地下流体化学类：(1)离子组分；(2)微量组分和放射性组分；(3)气体组分。

三、地下流体宏观现象：水色、水气、气味、温度、水位、流量等。

综合分析方法

一、综合概率法：(1)概率合成方法；(2)概率增益方法；(3)多元统计组合模型的应用；(4)可拓综合模型前兆预测 研究。

二、模式识别：(1)基于地震前兆的模糊地震预报；(2)模糊聚类分析；(3)模糊信息检索方法；(4)模糊综合评判； (5)CORA—3方法。

三、“故障诊断技术”的应用。

四、专家预测系统。

五、遗传—神经网络模型：(1)遗传算法；(2)神经网络模型。

群测群防常用方法

一、动物宏观异常观测方法

二、地下水宏观异常观测方法

三、土地电

四、土地磁仪

五、地下水群测网

⑷ 强岩层效应值应用

在传统地质构造研究领域，涉及的范围愈小，研究的因素或问题愈具体，其难度就愈大。矿井构造研究可以进行块段划分以及指标评价，但却不容易进行精确的构造线具体位置、距离等的预测。李增学于 1994 年在进行构造形成机制分析时，考虑到在相同构造应力作用下，矿井小构造的发育具有明显的不均衡性，提出运用强岩层效应值来研究矿井构造和小构造分布的方法。该方法抓住了一个井田内小构造发育规律的本质，努力从构造发育的内因和外因进行全方位研究，极大地提高了构造预测的精度和质量。本节从强岩层效应值角度分析龙固井田构造分布，预测和评价整个井田概况，最终做出顶板构造稳定性综合评价。

4.4.1 强岩层效应值的含义

一般而言，含煤地层为一套刚、柔相间的岩性组合，其中某些沉积体如砂岩体、煤层等分布不稳定，在小范围内出现变薄或尖灭，而且沉积物的构成、内部结构构造、粒间胶结程度等都存在差异。就是同一岩性层位，由于厚度变化、所含成分比例的改变，其强度也会出现较大的差异。如果把煤系岩石作为某种属性的力学材料，那么砂质岩、泥质岩，煤层和石灰岩就是截然不同的材料。从材料力学的观点分析这些岩层属性，可归并为刚性材料和塑性材料两大类。煤系中所含的石灰石、砂质岩应归属于刚性材料，是煤系中最坚硬的岩层，在构造应力作用下，当作用力大于其屈服极限时，易发生脆性变形 ( 破裂) ;而煤系中的泥质岩、煤层等属于塑性材料，在应力作用下易发生塑性变形。

强岩层，即指上述的刚性岩层，这类岩层强度大，在刚柔相间的煤系岩性组合变形中起骨骼作用。所谓强岩层效应值，是指煤层顶部或底部有效范围内所有坚硬岩层对煤层变形影响的相对大小，可用定量的参数表示。显然，距煤层越近的岩层对煤层变形的影响越大; 距离煤层越远其影响越小。如果某一岩层对煤层的影响值很小，可以忽略不计，那么该岩层即为效应值计算的边界岩层，该岩层层面至煤层层面间的距离即为效应值计算的有效范围。有关文献的研究成果表明: 有效范围一般取所研究煤层厚度的 10 倍左右为最佳。

4.4.2 强岩层效应值的计算

对于某一煤层而言，强岩层效应值在某一具体点有两个值: 一个是煤层顶部的强岩层效应值，另一个是煤层底部的强岩层效应值，通常只计算煤层顶部强岩层效应值。在计算顶部强岩层效应值时，以煤层底层面为起算点; 反之计算底部强岩层效应值时，以煤层顶层面为起算点 ( 图4.2) ，效应值的计算采用岩层厚度除以 ( 或乘以) 其距煤层( 目的层) 的距离累加法获得，即

煤层顶板稳定性评价、预测理论与方法

即:

煤层顶板稳定性评价、预测理论与方法

图4.2 强岩层效应值计算示意图符号意义见文中

式中:Q_x———某点(或钻孔)煤层顶部或底部有效范围

内强岩层对煤层构造形变的效应值累加数;

a_i———某一强岩层的厚度;

m_i———某一强岩层距煤层的距离;

a₁———距煤层最近的一层强岩层的厚度;

m₁———距煤层最近的一层强岩层距煤层的间距;

a_n———(有效范围内)距煤层最远的一层强岩层的厚度;

m_n———距煤层最远的一层强岩层离煤层间距。

强岩层效应值的计算要尽可能选择较多的点，研究区内每一钻孔都要进行统计计算，计算点越多，数值分布点就越多，强岩层在平面上所表现出的差异性也就越显着，那么圈定异常区的可能性就越大。具体方法是:先计算出各点的强岩层效应值，然后运用内插法编制强岩层效应值等差距等值线图，即某煤层顶(或底)部强岩层效应值分布图，见图4.3和图4.4。

4.4.3 应用方法———以巨野煤田与龙固井田为例作强岩层效应值分析

一般是先计算出研究区每一钻孔的强岩层效应值，然后根据区内已揭露的小构造发育区域的强岩层值，去预测其他未开拓区域的小构造发育情况。凡与已揭露的小构造发育区域的强岩层效应值域相同的部分，可以推断将最大可能发育小构造。强岩层效应值大于或小于已揭露的小构造发育区强岩层效应值的部分，发育小构造的可能性极小。图4.3 和图4.4 为统计的本区 52 个钻孔的强岩层效应值，运用内差法编制强岩层效应值等距等值线图，即煤层顶部强岩层效应值分布图。图4.4 是龙固井田强岩层效应值分布图，图中断层为地震解释所得到的断层，从图中可以看出，强岩层分布呈现条带状分布，整体来看，井田东西两边强岩层值较高，而中部较低，局部呈孤岛状分布。经过对比发现，效应值在2～ 4 区间内，发育断层比较多，分布比较集中，图中西南方向大断层比较发育，该效应值位于此区间，且断层展布与强岩层效应值展布方向一致 ( 呈现南北走向) ，大断层展布与该区间效应值是一致的; 大于该值或者小于该值时，规模比较大的断层不甚发育。强岩层效应值在 1～2 内，小断层比较发育，从图中可以看出，小断层发育比较多的地方主要位于张楼断层以东的北部地区，井田中部地区及东南部地区小断层也比较发育，因此，小断层比较发育部位的效应值皆位于此区间，而张楼断层以西及井田东部地区，强岩层效应值比较大，小断层不甚发育，主要发育较大断层，即张楼断层等。利用此规律，可以预测整个井田的构造发育情况。

图4.3 巨野煤田强岩层效应值分布图

图4.4 龙固井田强岩层效应值分布图

强岩层效应值是构造 - 地层分析方法中的重要参数，从编图的结果看，其变化往往比较大，相邻点间的数值相差明显。这恰好反映了煤系地层中岩性组合在平面上的变化。软、硬岩层在横向上分布的稳定性必然影响到煤层形变的类型和规模。软、硬岩层交互带( 岩性相变带) 为结合力的薄弱区，是易于发生应力集中的地带，易于出现破裂面密集带，不同岩性层的接触面亦易于导致应力集中而产生各种规模的破裂面，表现在强岩层效应值的变化特点上，即大小悬殊的突变带为煤系层段岩性接触面或相变带。根据巨野煤田及龙固井田 3 煤层顶部强岩效应值统计分析及编图结果，以及已揭露区域小断层发育规律对应分析表明: 在一定的构造应力场背景条件下，煤层顶部岩层中强岩层的含量及其距煤层位置的远近，是导致煤层及其顶底板遭受破坏程度大小的关键。强岩层含量多，其强度大于外应力，煤层中小断裂不发育; 强岩层含量少、软岩层含量相对较多时，尽管其强度小于外应力，但软岩层的塑性变形缓解了应力作用强度，小断裂也不甚发育。只有强、弱岩层具有某一适当的比例分布时，才会发生脆性变形。

⑸ 人类现代对地震有什么研究

进入现代以来，人类对地震的认识得以从科学的角度出发，从而开辟出了一片完全崭新的研究天地。研究地震，最基本的是研究地震的发震时间、震中位置和地震强度。随着地质勘探技术的进步，人类对地球构造的认识加深，形成了以地球内部构造结构为基础，地球板块运动为模型的地壳形变引起地震的理论。与之相关地，地壳形变运动发生时，地下水水位的升降变化，以及地下水的化学组成的突变也成了预测地震的重要参考指标。随着有记录的地震观测数据的积累，人们发现地震的发生与地磁、地电的变化也存在着一些联系，通过对地磁地电的观测来预测地震也成为一个可以考虑的突破口。

地震活动性研究

早期的地震学主要研究地震发生后的各种现象，多局限于研究较大地震的地理分布和时间分布。20世纪60年代起，地震预报被提上日程，人们迫切需要知道强震发生前的诸种现象，强震前观测到的大量中小地震，为人们寻求地震前兆提供了信息。目前关于前兆性地震分布图像的研究已经比较深入，形成了地震活动空区和地震活动条带两个地震前兆模型。

在强震发生前的一定时期内，在未来的震源区附近，地震活动水平有下降趋势，从而形成地震活动空区。通过寻找地震空区预测未来强震的地点、大小和时间，是利用前兆性地震活动图像预报地震的一个有希望的方法。通过多次强震的对比分析，发现空区基本上都位于具有较强地震活动背景的地区。空区不仅有其平静的一面，还有外围地震活动增强的一面。通过对大量震例的分析，研究空区面积、长轴、空区持续时间等与未来地震强度的统计关系，在实际预报中可以发挥一定的效用。

地震活动条带是指在区域地震活动不断增强的背景下，地震震中由分散、凌乱状态转化为集中分布的过程中形成的，未来强震往往发生在这个条带上。通过条带内外地震强度、能量等的对比分析，可提高判定条带的准确性。

地壳形变测量法

地震大部分是发生在地壳的中上部，而地震发生时一定会伴随地壳形变的发生。因此，地壳形变与地震关系的研究，是地震预报中很重要的一项基础研究。地壳形变测量是大地测量的一部分，它是研究地震过程的重要手段。地壳形变测量工作主要是在活动构造带、多震地区和具有一定潜在地震危险的重点地区，以及大型水库区等要害地区进行的。地壳形变的测量周期比大地测量周期短得多，并经常视需要进行加密观测，还要特别注意大地震前后的及时测量。

地壳形变测量主要有垂直形变测量、水平形变测量、跨断层测量和定点形变测量几种。

垂直形变测量的目的，是测定地壳的升降运动，其主要方法是精密水准测量。在地壳形变监测区按一定计划布点，在每个观测点将水准标石（水准点）牢固地埋在地下或出露于地表的基岩上，从而组成垂直形变网。定期测量各条水准线上水准点之间的高差，经过适当处理就可以确定地壳是否发生了垂直形变。垂直形变监测网应布设在以活断层为主的构造带，大城市、大厂矿、大水库和交通枢纽为主的重点保卫区，以及地震活动区和地壳形变异常区。

资料表明，大多数浅源地震震源区均以水平错动为主，水平位移的幅度往往比垂直位移大。因此，研究水平形变也和垂直形变一样具有重要意义。地壳的水平运动是通过测定地面上一些点的平面位置变化来描述的，为此需要布设水平形变观测网。构成水平形网的基本图形是三角形，所以也称三角网。按照观测元素的不同，可以分为测角网、测边网和边角同测网。测网的布设原则和复测周期与垂直形变网的要求相同。

自从地震的断层成因说提出以来，断层位移与地震的关系受到了地学工作者的特别关注。为了了解产生地震的断层力学过程，捕捉地震前兆，地学工作者布置了各种跨断层测量。跨断层测量与获得断层两测点之间的产状、断层运动方式、两侧岩体力学性质及测点距断层面和距离有关。测值中还包含某些干扰因素的影响，应予以排除。

为了重点监测某个地区的地震发生情况，可以建立地壳形变台站来进行短水准和短基线观测。前者是用精密水准测量方法测定地面的垂直运动；后者则是用精密测距方法测定地面之间的水平位移。它们一般布设在活动断裂带上以监视断层活动。一般每时日观测一次，长期连续观测。

地下水观测

对地下水的观测和研究，主要是针对地下水的水位、水温、流量及气体—化学成分随时间变化的动态规律进行总结，研究地下水的动态规律发生异常与地震的关系，是探索地震预报的重要课题之一。经过实践检验，地下深井水网观测效果良好，对监视区内发生的强震均能观测到地下水异常，对一些地震作了一定程度的预报。在广泛开展实际观测的同时，科技工作者还对地下水前兆的物理机制进行了探讨，进一步认识到地下水动态变化与地壳岩石受力变形之间的关系，并且由于封闭性较好的深井水位灵敏度高，能很明显地反映地下含水岩体的微小变形，对地震的预测有很现实的意义。

由于水具有易流动性、不可压缩性，气具有易穿透性，因此水和气对力的作用特别敏感。地下水在地壳中的分布深度达20～30千米，这正是大多数震源分布的范围。因此，在地震孕育、岩体受力变形及破裂的过程中，含水围岩的应力—应变变化将造成地下水物理性质和化学成分的明显变化，并通过水的流动将变化信息传递到浅部来。因此，通过测定地下水（气）物理性质、化学成分随时间和空间的变化来预测地震成为地震预报的有效方法之一。

地磁地震关系的研究

国内外多次大震发生前，均在震中及其邻区发现过大量与电磁波有关的异常现象。现在世界各国都组织开展系统的观测和研究工作，已经或计划进行的研究课题非常广泛，有的已经取得了一定成果。例如，对震前电磁波异常进行了分类，指出存在两种不同起因的电磁波异常：一类是在孕育过程中，由震源体产生的某种电磁辐射，称之为辐射异常；另一类是由于震源体及其邻区介质物理性质的变化，导致该区电磁波传播特性的变化引起的电磁波异常，称之为传播异常。前者可能发生在孕育直到发震的整个过程中，压电效应、动电效应、热电效应等均能导致岩石在微破裂时产生电荷的积累与释放，从而使震源区辐射出频谱很宽的电磁波。

地震孕育过程中，经常伴有地下介质电阻率的变化及大地电流和自然电场的变化。观测研究这些变化（主要是地壳上部介质电阻率的变化），提取地震前的电信息，并探讨其与地震之间的关系，以进行地震预报，是地电观测的主要任务。地震预报中的地电研究与应用主要为地壳浅层介质电阻率的变化和地壳深部介质的电性变化两个方向。同其他地球物理手段一样，用地电方法预报地震仍处于经验性阶段，离预报地震目标还相差很远，有待于继续努力探索。

地球重力场是地球的一种物理属性，重力随观测点空间位置和地球介质密度状况而变化，因此，观测重力场的变化反过来可以研究地壳的变形、介质密度的变化或质量的迁移，从而探讨与地震预报研究和现代地壳运动有关的地球动力学问题。重力场的时间变化主要反映地球的变形、地球内部质量运动，以及地球在空间运动中一些动力学要素的变化，它与现代地壳运动、地震预报研究和基础天文学等密切相关。重力场的时间变化又可分为潮汐变化和非潮汐变化两类。前者起因于外部天体（主要是太阳和月球）对地心和地球表面的引力作用；后者则主要是地球自身的变化，如地球自转速度的变化、地极移动、地壳运动、地壳变形和深部物质变异等引起的。观测地震前重力变化的较好的实例是1976年唐山地震。这次地震发生的前半年，重力场就出现了趋势性的变化，震后异常恢复。

利用卫星监测地震

随着空间卫星技术的发展，卫星在地震预报研究和应用上的作用也越来越大。我国在“九五”期间就开始了卫星预报地震的研究和应用，并取得了初步成果。我国有关专家认为，发展地震监测卫星十分必要。我国建成了相当数量的地基电磁监测台网，但我国幅员辽阔，地震多发区多，已建和筹建的电磁监测台还不能满足预报需求。而在空间轨道运行的卫星对地电磁观测覆盖范围大，不受地面自然条件限制，且空间电磁的场动态信息强于地面的信息。利用卫星实现空间电磁监测，将对地震预报起到积极的推动作用。此次汶川地震，如果我们事先有该地区连续的空间电磁监测图像，就可能会做出预报。

发展我国的地震电磁卫星对地观测技术，将空间手段与地基监测相结合，建立天地一体化的立体地震电磁监测系统，将明显增加地震前兆的信息量，为地震预测预报提供重要的科学判据。我国航天发展“十一五”规划中，明确提出了开展地震电磁监测卫星研究。汶川震后，国家国防科技工业局组织召开的航天技术应对当前地震灾害的专题研讨会上明确提出，要进一步加快包括地震电磁监测试验卫星在内的关键技术的攻关研制，不断增强航天技术服务国家防灾救灾事业的能力。

地震监测卫星的计划是20世纪90年代初，在多年研究的基础上，前苏联科学家提出的建立地震前兆全球监测卫星系统的设想。该系统的目标是对特定地区上空的电磁波、电离层等离子体特征等进行长期监测，在震前2小时～48小时做出预报。俄罗斯先后于1999年、2001年、2006年发射了3颗卫星，用来探测与地震有关的电离层变化信息，探索地震预报信息和预报技术，研究与地震等自然灾害有关的电离层、磁和等离子体变化等前兆。另外，美国、法国、乌克兰、意大利和我国的台湾地区也进行了地震电磁监测卫星的相关研究或有这方面的研究计划。

与传统的地面地震监测站相比，利用卫星监测并且预报地震的方法无疑为人们提供了新的预报的依据。虽然利用地震电磁卫星预报地震目前还处于探索阶段，但是这一方法已得到了许多科学家的认同。未来，随着科技水平的提高和科学研究的深入，地震电磁卫星有望在地震预测中发挥重要的作用。

地震研究相关学科蓬勃发展

对地震的研究直接促进了地球物理学的蓬勃发展。地球物理学自20世纪初形成以后，进入60年代后发展迅速，包含许多分支学科，涉及海、陆、空三界，是天文、物理、化学、地质学之间的一门边缘学科。地球物理学是以地球为研究对象的一门应用物理学，现已发展成为包含地震学、重力学、地电学、地磁学等多个学科及其形成的交叉学科的多分支学科。地震学与重力学、地电学、地磁学、地热学、地质学、天文物理学等学科都有着密切的关系，各学科已经形成了相互促进的关系。

⑹ 武汉大学测绘学院

专业代码、名称及研究方向 计划招生人数 考 试 科 目 备 注
214测绘学院
（68778815） 85
070801固体地球物理学
01 地球重力场理论及应用
02 卫星重力及其应用
03 月球重力场的理论及应用
04 卫星重力学及应用
05 大地测量和地球重力场地球物理反演理论及应用
06 地球动力学数值模拟及应用
07 地壳运动与变形分析
08 地下工程地震预报
09 地震勘探
10 重力、地磁勘探技术及应用
11 电法勘探技术及应用
①101政治理论
②201英语或202俄语或212德语
③301数学一
④929重力学 复试采用笔试和口试相结合的方法进行，笔试的科目为：地球物理学原理
同等学力和跨学科加试科目：①地球概论②大学物理
081601大地测量学与测量工程
01 卫星导航定位技术及其应用
02 组合导航
03 基于位置服务
04 卫星定轨
05 现代测量数据处理理论与方法
06 现代大地测量基准建立与维持
07 物理大地测量学
08 深空大地测量学
09 海洋测绘
10 卫星重力测量理论及应用
11 地球物理大地测量
12 空间数据质量与挖掘
13 精密工程测量
14 变形监测分析
15 工业测量
16 移动测量与测量自动化
17 数近景摄影测量
18 地下工程测量
19 灾害监测评估与预警
20 工程测量专用仪器与软件
21 激光雷达数据处理及应用
22 新型遥感影像数据处理理论与方法
23 真三维景观影像建模
24 超分辨图像复原技术
25 数字摄影测量理论与方法
26 遥感信息处理与应用
27 图像测量
28 地理信息系统及应用
29 极地测绘

①101政治理论
②201英语或202俄语或212德语
③301数学一
④930大地测量学基础或931计算机基础 复试采用笔试和口试相结合的方法进行，笔试的科目为：测绘学概论
同等学力和跨学科加试科目：①测量学②GPS原理与应用
★081620 城市空间信息工程
01 城市地理空间框架与维持
02 数字城市理论与应用
03 城市公共安全应急管理
04 电子政务公共空间信息平台
05 城市不动产管理与评估
06 城市地下管网信息系统
07 城市虚拟现实技术与应用
08 城市空间信息智能服务
09 城市空间信息处理理论与应用 ①101政治理论
②201英语或202俄语或212德语
③301数学一
④932地理信息系统原理与应用 复试采用笔试和口试相结合的方法进行，笔试的科目为：GPS原理与应用或摄影测量与遥感
同等学力和跨学科加试科目：①数字测图原理与方法②数据库原理

214 测绘学院

初试科目考试内容及范围 ：
1、《大地测量学基础》考试范围及内容
●
1) 大地测量学的大地测量学的发展简史及展望
2) 坐标系统与时间系统
3) 地球重力场及地球形状的基本理论
4) 地球椭球及其数学投影变换的基本理论
5) 大地测量基本技术与方法
●
1) 了解大地测量学的基本概念、发展简史及未来展望，熟习经典大地测量与现代大地测量的区别，掌握大地测量学的定义和内容。
2) 了解行星运动的三大规律，掌握岁差、章动、极移；恒星时、世界时、历书时、力学时、原子时、协调世界时的概念，以及它们之间的相互关系。
3) 了解坐标系统的基本概念，参心坐标系的建立方法，一点定位和多点定位的基本原理；了解北京54坐标系、80坐标系、新北京54坐标系的主要特点及其相互联系与区别；了解地心坐标系的建立方法，掌握国际地球参考系统（ITRS）与国际地球参考框架（ITRF）的概念；熟练掌握几种坐标系统的定义以及其相互换算关系；
4) 掌握地球重力位、地球重力、正常重力位、正常重力的概念及正常椭球、水准椭球、总地球椭球、参考椭球的概念；
5) 掌握正高系统、正常高系统、力高高程系统的概念；熟练掌握国家高程基准；
6) 掌握垂线偏差和大地水准面差距的定义与测定方法以及确定地球形状的基本方法。
7) 熟练掌握地球椭球的基本元素及其相互关系；熟练掌握椭球面上几种常用坐标系及其相互关系；熟练掌握空间大地坐标系与空间直角坐标系之间相互转换的计算；
8) 熟练掌握椭球面上的几种曲率半径（子午线、卯酉线、任意法截线、平均曲率半径）的计算；熟练掌握椭球面上子午线弧长计算公式与子午线弧长求大地纬度的计算方法；了解椭球面梯形图幅面积的计算；
9) 熟练掌握大地线的定义，相对法截线的概念；熟练掌握大地线微分方程和克莱劳方程；
10) 熟练掌握大地主题正反算的定义；
11) 了解地图数学投影的基本概念；掌握地图数学投影的分类；熟练掌握高斯平面直角坐标系的定义与建立方法；掌握平面子午线角、方向改化、距离改化的定义及其计算；熟练掌握高斯投影的邻带换算方法；掌握横轴墨卡托（UTM）投影与兰勃特投影基本概念。
12) 了解国家大地控制网建立的基本原理及其方法，掌握现代大地测量技术（GPS、VLBI、INS、SLR）的概念；了解现代测量技术建立国家大地测量控制网的概况；
13) 掌握大地控制网与优化设计概念与方法，可靠性的概念，优化设计的分类；
14) 熟练掌握测角的主要误差来源，精密测角方法（方向观测法）及其限差要求；了解归心改正；
15) 熟练掌握测距的基本原理，距离改正方法，测距的主要误差来源以及测距精度的评定方法；
16) 熟练掌握精密水准测量误差来源；
17) 理解与掌握大地测量数据处理的理论与方法；
2、《计算机基础》考试范围及内容
1. 数据结构绪论：数据结构的相关概念、算法及算法分析。
2. 线性表：线性表及其逻辑结构、线性表的顺序存储结构、线性表的链式存储结构、线性表的应用。
3. 栈：栈的定义、栈的顺序存储结构及其基本运算实现、栈的链式存储结构及其基本运算的实现、栈的应用。
4. 队列：队列的定义、队列的顺序存储结构及其基本运算实现、队列的链式存储结构及其基本运算的实现、队列的应用。
5. 串：串的基本概念、串的顺序和链式存储结构。
6. 数组和稀疏矩阵：数组的基本概念、数组的存储结构、特殊矩阵的压缩存储；稀疏矩阵的三元组表示。
7. 递归：递归的概念、递归算法的设计。
8. 树和二叉树：树的基本概念、二叉树概念和性质、二叉树存储结构、二叉树的基本运算及其实现、二叉树的遍历、二叉树的构造和哈夫曼树。
9. 图：图的基本概念、图的存储结构、图的遍历、生成树和最小生成树、最短路径和拓扑排序。
10. 查找：查找的基本概念、线性表的查找、树表的查找、哈希表查找。
11. 内排序：排序的基本概念、插入排序、交换排序、选择排序、归并排序、基数排序、各种内排序方法的比较和选择。
3、《重力学》考试范围及内容
《地球重力学》是地球物理专业的基础课程；其主要任务是研究地球形状、外部重力场、地球内部构造、板块运动及变形的科学；要求学生掌握地球重力场的基本概念、重力测量的原理与方法，重力数据的预处理方法和分析方法；重力正反演与地球内部物质构造的研究方法；大地水准的理论与确定方法。
4、《地理信息系统原理及应用》考试范围及内容
考试目的
地理信息系统是一门处理、分析和表达空间信息并具有多学科交叉特征的新兴学科，是许多相关学科专业的基础课程，也是空间信息科学的重要研究方向。本大纲适用于测绘学院城市空间信息工程方向硕士生入学考试，要求考生对地理信息系统基本概念有较深入的理解，能够系统地掌握空间数据处理、空间数据模型、空间信息分析的基本理论与方法，理解地理信息系统的主要工程化技术，并具有综合地理信息系统分析问题和解决问题的能力。
考试内容
1.地理信息系统概论
(1)基本概念：信息、数据、地理数据、地理信息、信息系统、地理信息系统与其它信息系统间的关系
(2)地理信息系统及其类型：地理信息系统，地理信息系统类型，地理信息系统的构成
(3)地理信息系统的主要功能及发展趋势
2.地理信息系统中的数据和数据模型
(1)数据涵义和数据类型：数据涵义，数据类型，空间数据的表示方法
(2)数据的测量尺度：命名量，次序量，间隔量，比率量
(3)地理信息系统的数据质量：基本概念，误差分析，质量控制
(4)空间数据的元数据：元数据概念、类型、应用，元数据的获取、管理，元数据的存储和功能实现
(5)空间参照系：坐标系统、地图投影
(6)空间数据模型：空间数据模型的类型、要素模型、场模型、网络模型、时空模型、三维模型
(7)空间关系：拓朴关系、度量关系、方向关系
3.空间数据获取
(1)地图数字化：地图数字化、扫描矢量化算法、矢量和栅格数据压缩方法
(2)空间数据录入后的处理：坐标变换、拓朴关系自动生成算法
4.空间数据管理
(1)空间数据库的基本概念：空间数据库，数据与文件组织，GIS的内部数据结构
(2)栅格数据结构及其编码：栅格数据结构，决定栅格单元代码的方法，编码方法
(3)矢量数据结构及其编码：矢量数据结构，编码方法
(4)矢栅结构的比较及转换算法
(5)空间索引机制与空间信息查询：索引概念，索引类型，空间信息查询
5.空间查询与空间分析
(1)空间查询与量算：空间查询类型、空间量算类型
(2)空间变换与再分类
(3)典型空间分析：缓冲区分析、叠加分析、网络分析
(4)空间插值
(5)空间统计分析方法
(6)数字地形模型与地形分析：数字地形模型DTM、数字高程模型DEM、DEM的主要表示方法、DEM之间的相互转换、DEM的建立方法、DEM的分析应用
6.空间数据表现与地图制图
(1)专题信息表现：地图符号、专题信息、专题地图的分类和内容，专题图的表现形式
(2)专题地图设计
(3)地理信息的可视化：基本概念，地学可视化的类型，虚拟地理环境
7.地理信息系统的相关知识
(1)空间建模的基本概念：空间分析过程及模型、空间决策支持模型、专家系统、数据仓库与空间数据挖掘
(2)3S集成：遥感，全球定位系统，遥感与GIS的集成，全球定位系统与GIS的集成，3S集成
(3)网络GIS的基本概念
(4)GIS开发的基本方法：常用开发方法、一般开发过程

⑺ 五种预报地震的方法

地震学预测方法

一、前兆性地震活动：(1)地震活动增强与平静；(2)震群活动；(3)前震活动；(4)诱发地震；(5)地震窗；(6)地震震中迁移；(7)相关地震；(8)地震活动重复性。

二、地震空区和条带：(1)地震空区；(2)地震条带。

三、强震序列类型和判定：(1)地震序列的类型；(2)序列类型判定。

四、地震活动性参数的应用：(1)N值（频度）；(2)b值；(3)震情指数（A(b)值）；(4)缺震；(5)应变释放（能量释放）；(6)地震集
中度；(7)震群的U、K、ρ值；(8)地震活动熵；(9)地震活动度S；(10)AC（Cn）值；(11)分维数。

五、震源机制、介质参数的应用：(1)震源机制；(2)波速比；(3)振幅比As/Ap；(4)介质品质因子Q值；(5)尾波振动持续时间比和尾波品质因子Qc值；(6)震源参数。

六、小震调制作用/响应比在短临预测中的作用：(1)小震调制比；(2)加卸载响应比。

七、震级、时间、地点预测的主要地震学方法的归纳：(1)空间图像方法；(2)时间进程方法；(3)地震序列方法；(4)地震相关方法；(5)震源及介质参数方法；(6)震兆合成方法。

八、震后趋势判定主要方法：(1)h值；(2)b值截距法；(3)“密集—平静”现象；(4)等待时间法；(5)应变释放曲线。

地壳形变学方法

一、定点倾斜、应变预报地震方法：(1)物理参数计算分析方法；(2)滤波分析方法；(3)几何分析方法；(4)综合分 析方法。
二、大面积形变测量与跨断层测量预报地震方法：(1)精密水准复测；(2)水平形变观测；(3)跨断层场地观测方法。 三、重力测量预报方法：强地震一般发生在重力变化梯级带上或等值线转折部位，并大多位于低值一边。
四、
GPS观测预报地震方法：强地震前可以观测到GPS的异常变化特征。一些观测结果表明，在高剪应变集中及主应变增大区，在其周围及中心区，往往是潜在强地震的震源区域。大震前地表会大面积地出现向某一方向运动的现象并在震中及邻近地区产生高剪应变集中区。
地磁地电方法
一、地磁学方法：(1)地磁转换函数法；(2)地磁加、卸载相应比法；(3)空间相关和加权差分法；(4)低点位移法。
二、地电学方法：(1)常规预报地震方法；(2)地震地点学其他方法(自然电场法、地磁辐射法、大地电场法、大地电磁测探方法、大气电位方法)。
三、遥感观测技术的应用：(1)地震前后断裂带内外的卫星红外温度差异动态过程；(2)地震前后潜热通量异常； (3)地面温度的反演；(4)长波辐射信息的短周期地震指标。
地下流体方法

通过分析观测数据，提取异常，预测地震。

一、地下流体物理类：(1)井水位；(2)井水温(地热)；(3)水电导率。

二、地下流体化学类：(1)离子组分；(2)微量组分和放射性组分；(3)气体组分。

三、地下流体宏观现象：水色、水气、气味、温度、水位、流量等。

综合分析方法

一、综合概率法：(1)概率合成方法；(2)概率增益方法；(3)多元统计组合模型的应用；(4)可拓综合模型前兆预测 研究。

二、模式识别：(1)基于地震前兆的模糊地震预报；(2)模糊聚类分析；(3)模糊信息检索方法；(4)模糊综合评判； (5)CORA—3方法。

三、“故障诊断技术”的应用。

四、专家预测系统。

五、遗传—神经网络模型：(1)遗传算法；(2)神经网络模型。

群测群防常用方法

一、动物宏观异常观测方法

二、地下水宏观异常观测方法

三、土地电

四、土地磁仪

五、地下水群测网

⑻ GPS技术在矿产资源勘查开发中的应用综述

袁中智

（重庆市国土资源和房地产信息中心，重庆，400015）

摘要：GPS技术已广泛应用于各行业的数据采集、定位、导航、勘测等工作，随“金土工程”的实施，为构建“天上看地上查网上管”的管理新体系，GPS技术在矿产资源勘查开发中的应用将出现新的高潮。为此，本文在探讨GPS技术在矿产资源勘查开发各环节中的应用基础上，分析了应用中存在的问题，展望GPS技术在矿产资源勘查开发中的应用前景。

关键词：GPS；矿产资源；应用；综述

GPS广泛应用于土地变更调查、资源清查、滑坡变形监测、大型构筑物位移实时监测、地面沉陷监测、房地产测量，以及所有在室外进行的数据采集、定位、导航、勘测等工作。由于矿产资源勘查、矿区范围的划定、矿体规模的测定等都需要进行定点测量，所以可以使用GPS技术提高作业效率。中国地质调查局制定的《战略性矿产远景调查技术要求》中也明确要求，在进行矿产地质填图、勘查、矿产检查时，应使用GPS进行定点、定位和测量等。

2006年4月5日，国土资源部建部以来第一次科技大会在京召开，大会将发展资源调查、监测技术和实施“金土工程”等作为重要任务进行了部署，这将掀起一场GPS技术在国土资源管理中广泛应用的高潮。由此，本文将探讨GPS技术在矿产资源勘查开发各环节中的应用情况、存在问题以及应用前景。

1 GPS 技术在矿产资源勘查开发中的应用

1.1 钻孔定位

将GPS技术应用于钻机钻孔定位，远优于操作人员的肉眼控制。即通过安装GPS和相关软件用于钻孔导向，随时了解钻孔位置和钻进情况。GPS用于钻孔定位可以减少现场测量工作，为提出更好的爆破设计创造条件，使炮孔布置精度更高、时间更短；可直接向装药车提供钻孔数据；同时还可以避免超钻和欠钻。

1.2 车辆设备监控调度

对大型采矿场，需随时了解卡车、电铲等设备的位置、状态信息，以便进行监控调度，使用传统的人工调度方法，调度员难以动态了解场内所有车铲的位置和状态，很难做出最优调度，所以调度指挥较为粗放，导致大型采运设备的效率难以充分发挥，生产潜力难以挖掘。使用GPS可以随时精确测定铲车标高，以便工作人员立即发现铲车是否在正确的位置作业。

在矿区，汽车安装GPS后，管理人员可以随时了解车辆在全矿区的运行路线，查看车辆卸载位置是否正确，了解车速，进行汽车调度。建立基于GPS/GIS技术的智能运输系统，可以在开采量一定的条件下，使用最少的卡车和电铲，实现最优调度，大大提高开采作业效率。系统可通过安装在卡车、电铲等工具上的车载终端（GPS接收设备、通信控制设备等），广泛收集各种数据，然后通过无线通信，将数据实时传送至中央计算机，由中央计算机根据矿山数据（作业计划、道路网）进行快速运算，解算出调度方案，同时将调度指令发送给装运设备，从而实现最优调度。

1.3 地表矿料堆体的测算

矿料、燃料是大型冶金、矿山等企业的重要资产，对这类资产的评估需进行体积和重量的测算，由于矿料、燃料一般分布广散（几km² 到几十km²），不仅形状复杂，而且瞬时进出变化大，给资产评估带来很大难度。国内外测算体积主要用航空摄影测量、地面立体测量以及门式装置的激光扫描等，但由于这些方法，或者设备昂贵、测量条件要求高，或者精度不能满足要求，测量周期长等条件限制，使得这些方法的推广应用受到一定限制。虽然电子全站仪同计算机相结合的空间三维快速测算方法具有准确、快速、灵活等特点，但需要投入的人力、物力较多，所需时间较长。

GPS－RTK技术是用来确定待测点三维空间坐标的一种方法，进行GPS－RTK测量，至少需要一台基准站和一台流动站，流动站通过接收基准站发送过来的改正参数和直接的卫星信号，可以快速确定测点位置，实践证明，将GPS－RTK技术应用于地上矿产资源测算，具有准确、灵活、快速、省钱、省时、省力等优点。同时GPS－RTK技术同地质雷达技术结合，还可以有效测算浅层地下矿藏储量。

1.4 矿山环境监测

矿产资源勘探开发过程中常产生环境问题，如废弃的物质和能量会造成水土污染、空气污染（粉尘和有毒有害气体污染）、噪音污染、光污染、辐射污染等环境危害；压占、破坏土地资源、水资源、森林草地等自然环境资源；造成水土流失、土壤侵蚀、土地沙化、地质景观破坏等地质环境破坏；诱发崩塌、滑坡、泥石流、地面开裂、地面沉降、地面塌陷、河堤溃决、海水入侵等地质灾害。随采矿业的发展，采矿对环境污染日益严重，对大型矿区来说，不仅需要对环境进行连续监测，而且要求有效管理和迅速处理各种监测数据，以便及时采取应对措施。而GPS与GIS结合构成环境监测与分析系统，可实现对环境的时时监测与处理。将各种环境传感器（如瞬时光谱仪、红外辐射仪、温度计、酸碱度测定仪、噪声仪等）与GPS接收机构成一起，传感器采集的数据与GPS数据一起输入到数据库中，使用GIS对监测数据进行展示和分析。这不仅便于监测数据的组织管理，图形的直观、形象表达，而且便于对监测数据的分析，了解其影响范围、发展规律，为进一步预测灾害，防灾减灾提供决策依据。

1.5 物、化探勘查

地球化学勘查中需要进行土壤地球化学测量的测网布设、水系沉积物中的采样点定位，以及岩石测量的定位等。常规的测网布设方法是，先由测量人员做好控制和基线，然后用罗盘仪和测绳布设测网，而水系沉积物和岩石测量的定位常根据地形图和标志物进行定位。常规方法费时费力，而且工作难度较大，若使用GPS技术进行测量，可以绕开控制测量环节，在节省测量时间的同时，降低了施测条件的要求，减轻了工作强度。同样，对于区域物探调查中的重力测量，传统的重力点点位高程测量使用气压测高和航片刺点的方法，不仅操作复杂，而且内业工作量较大，精度较低。使用GPS技术不仅能提高测点点位精度，降低工作强度，而且可以解决在通视条件较差的条件下目测定点困难的问题。

1.6 形变监测

矿区开采，难免使开采区发生地表移动与变形，如建筑物、构筑物的位移、倾斜、沉降，以及矿区的整体下沉等，因此对矿区进行变形监测十分必要。常规的监测技术是应用水准测量的方法监测地基的沉降；应用三角测量的方法监测地基的位移和整体倾斜。由于被监测物体通常几何尺寸较大，监测环境复杂，监测技术要求高，因此应用常规技术监测，不仅时间长、劳动强度大，而且自动化程度低。GPS技术以其在连续性、实时性和自动化程度高等优点，在变形监测中发挥着传统测量无法比拟的重要作用。

矿区GPS变形监测主要有两种方法，一是定期在监测点安置GPS接收机进行变形监测，并分期进行数据处理，根据多期监测数据进行变形分析。二是应用GPS实时监测，即在变形监测点上安置GPS接收机，全天候进行GPS监测，也可根据实际情况，每天施测几个时段，并直接将观测数据传入GPS解算软件，解算出基线变化量与三维坐标变化量。实践表明，GPS实时测量，能够监测出地表的非线性变形，并准确建立地表移动的动态运动模型。

1.7 矿区范围划定

在矿产资源管理中，常需要矿区范围划定，为了防止矿界纠纷，需要准确测定矿区拐点坐标，由于矿区大多地处偏僻，地形条件复杂，使用传统的测量方法既费时又费力，而使用GPS技术进行测量能减少大量人力，提高工作效率。一般来说，GPS 单点定位在30m～100m，虽然工作简单易行，但其定位精度太低，不能满足定位需求；GPS静态测量虽然精度较高，但寻找已知控制点较难。相对而言，使用手持式GPS测量系统更便于野外作业，而且具有观测时间短、精度高、无需通视等特点。

手持式测量包括基准站系统和移动系统。基准站系统一般设置在办公地，天线置于屋顶，移动系统则随待测点移动，其基本原理是基准站系统与移动系统同步观测GPS卫星载波相位信号，利用差分定位原理消除电离层、对流层等带来的误差，提高测量精度，通过随机软件进行基线解算和坐标转换参数解算，求出待测点的坐标。实践证明，手持式GPS测量系统的定位精度在30km范围内可达0.5m，完全满足矿区定界的要求。

1.8 矿区控制网建立

矿区控制网是矿区测绘、勘探、设计和生产建设的基础。运用GPS技术布设矿区控制网，不仅精度高，而且点位精度分布均匀；GPS控制网基本不受边长的限制，边长可以相差较大，较常规的三角网方便灵活，且点间无需通视。经研究表明，采用GPS技术建立平面控制网，所需作业人员仅为同级常规测量控制网的40%，所需作业时间为21%，所需作业经费为35%。

1.9 水文地质调查

在矿区水文地质调查中，需要确定每个调查点的位置，利用罗盘及地形地物定点效果较差，应用手持GPS进行测量定点，可以大大提高点位精度。实践表明，利用手持GPS接收机进行水文地质调查工作，其单点定位精度能控制在5m以内，完全满足工作需要，较好地解决了不同地形及艰险条件下地质填图中点位精度问题。

1.10 地质测绘

地质勘查中需要进行地质填图测量、物探测量、化探测量、地质工程测量等，传统的测量设备主要使用全站仪、罗盘、测绳等，测绘人员工作强度较大，工作效率较低。GPS的应用大大提高了测绘效率，特别是手持GPS与成图软件的配合，不仅可以方便地从接收机中下载野外采集的数据，而且可以将GIS数据导入到接收机中，便于野外工作。

此外，GPS技术还应用于矿井贯通、矿山风井位置确定等。

2 GPS 技术在矿产资源勘查开发应用中存在问题及应用前景

2.1 存在问题

（1）尽管GPS有广泛的应用领域，但由于经费、技术水平，以及思想认识等原因，在矿产资源勘查开发中未得到广泛深入应用，应用成熟度低。

（2）由于建立GPS台站网投入大，维护费用高，我国利用台站网的技术也不成熟，矿产资源勘查开发中仍主要使用RTK技术进行测量作业，这就需要在测区附近建立控制点，架设参考站，给实际工作带来不便，而且精度分布不均。

（3）由于矿产资源的勘查开发工作场所主要在野外，地形和树木的遮挡常影响GPS的收讯，也使GPS技术难以在矿产资源勘查开发得到广泛应用。

（4）目前虽然GPS技术在矿产资源勘查开发的应用逐渐扩大，然而各应用系统还处于各自为政、零打碎敲的散乱状态，没有统一的平台支持，缺乏统一的行业标准。

（5）由于基础地理信息建设滞后，也未形成良好的使用更新机制，加上部门间、地区间对电子地图的控制，严重影响GPS的广泛深入应用。

2.2 应用前景

（1）随金土工程的实施、行业标准的逐步建立、基础地理信息的建设，以及“3S”技术的集成应用，将为GPS技术的应用创造良好的应用环境。

（2） GPS台站网作为获取空间信息的基础设施，具有广泛的应用前景，国内一些主要城市已相继建立了GPS台站网，各地GPS台站网的建立将进一步促进GPS技术在矿产资源勘查开发中的应用。

（3）随GPS接收机的不断改进，体积越来越小，重量越来越轻，价格越来越便宜，以及数据后处理软件的开发利用，GPS技术在矿产资源勘查开发中的应用领域会不断拓宽和发展。

（4）利用GSM和CDMA数字移动通信网具有覆盖范围广，系统可靠性高、控制中心建站方便等优点，GPS与GSM和CDMA的结合将成为矿产资源勘查开发中应用的新亮点。

（5）多元定位系统的发展，GPS与GLONASS组合定位技术的研究与应用，将逐步解决GPS在复杂条件下（如山地、森林）接收信号较差的问题，提高定位精度和可靠性，推进GPS技术在矿产资源勘查开发中的应用。

（6）到2008年，伽利略系统的即将运行，其民用精度可达1m，在不通过差分处理的情况下即可满足大部分定位、导航需求，而且费用便宜，使用可靠，这将使定位技术在矿产资源勘查开发中得到更大范围的普及。

随“金土工程”的实施，GPS技术将在国土资源监管中发挥越来越重要的作用，尽管GPS技术在目前应用中存在这样或那样的问题，但以其本身的技术特点和优势，必将在矿产资源勘查开发中得到广泛应用。

参考文献

孔祥元，邹进贵等.GPS－RTK及其同地质雷达GPR集成技术用于大型企业矿料资产测算的研究［J］.城市勘测.2003，（4）

周科平.GPS和GIS在矿山工程地质灾害监测中的应用［J］.采矿技术.2003，3 （2）

栾元重，韩李涛.矿区GPS变形监测与变形分析［J］.测绘工程.2002，11 （2）

王晓华，胡友健，肖鸾.GPS技术应用于变形监测的综述［J］.淮阴工学院学报.2005，14 （3）

王振军，张幼蒂，才庆祥.露天矿智能运输系统的研究［J］.IM＆P化工矿物与加工.2004，（3）

林伯勇.HHS GPS技术在矿产资源管理中的应用［J］.福建地质.2003，（1）

王玄飞.手持式GPS测量在地球化学勘查中的应用［J］.有色矿冶.2004，20 （3）

郭瑞民，吕华等.GPS测地技术在物化探勘查及地质普查中的应用［J］.吉林地质.2004年，23 （2）

靳海亮.GPS定位技术在徐州市东部矿区的应用［J］.矿山测量.2002，（1）

思涵，王坚.GPS、GIS在高地谷铜钼矿的应用［J］.世界采矿快报.1997，13 （22）

李石桥，吴德仕，沈睿文.在矿区水文地质调查中应用手持GPS接收机［J］.黄金地质.2004，10 （3）

曹幼元，贺跃光.PDA GPS在地质测绘中的应用［J］.测绘技术装备.2005，7 （4）

⑼ 地质灾害防治措施

崩塌灾害防治的工程措施：

1、拦挡：对中、小型崩塌可修筑遮挡建筑物或拦截建筑物。拦截建筑物有落石平台、落石槽、拦石堤或拦石墙等，遮挡建筑物有明洞、棚洞等。

2、支撑与坡面防护：支撑是指对悬于上方、可能拉断坠落的悬臂状或拱桥状等危岩采用墩、柱、墙或其组合形式支撑加固，以达到治理危岩的目的。对危险块体连片分布，并存在软弱夹层或软弱结构面的危岩区，首先清除部分松动块体，修建条石护壁支撑墙保护斜坡坡面。

3、锚固：板状、柱状和倒锥状危岩体极易发生崩塌错落，利用预应力锚杆(索)可对其进行加固处理，防止崩塌的发生。锚固措施可使临空面附近的岩体裂缝宽度减小，提高岩体的完整性。

4、灌浆加固：固结灌浆可增强岩石完整性和岩体强度。一般先进行锚固，再逐段灌浆加固。

5、疏干岸坡与排水防渗：通过修建地表排水系统，将降雨产生的径流拦截汇集，利用排水沟排出坡外。对于滑坡体中的地下水，可利用排水孔将地下水排出，从而减小孔隙水压力、减低地下水对滑坡岩土体的软化作用。

滑坡灾害防治的工程措施

1、排除地表水和地下水：滑坡滑动多与地表水或地下水活动有关。因此在滑坡防治中往往要设法排除地表水和地下水，避免地表水渗入滑体，减少地表水对滑坡岩土体的冲蚀和地下水对滑体的浮托，提高滑带土的抗剪强度和滑坡的整体稳定性。

2、减重与加载：通过削方减载或填方加载方式来改变滑体的力学平衡条件，也可以达到治理滑坡的目的。但这种措施只有在滑坡的抗滑地段加载，主滑地段或牵引地段减重才有效果。

泥石流灾害防治的工程措施

1、跨越工程：在泥石流沟上方修筑桥梁、涵洞跨越避险工程，使泥石流有排泄通道，又能保证道路的畅通。

2、穿越工程：在泥石流下方修筑隧道、明硐和渡槽的穿越工程，使泥石流从上方排泄，下方交通不受影响。这是通过泥石流地区的又一种主要工程形式，对于隧道、明洞和渡槽设计的选择，总的原则是因地制宜。

3、防护工程：对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及重要工程设施修筑护坡、挡墙、顺坝和丁坝等防护工程，从而抵御泥石流的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等危害。

4、排导工程：修筑导流堤、急流槽、束流堤等排导工程，改善泥石流流势、增大桥梁等建筑物的排泄能力。

5、拦挡工程：修筑拦砂坝、固床坝、储淤场、支挡工程、截洪工程等拦挡工程，控制泥石流的固体物质和雨洪径流，削弱泥石流的流量、下泄量和能量，以减缓泥石流的冲刷、撞击和淤埋等危害。

(9)定点形变分析方法应用与异常核实扩展阅读：

诱发地质灾害的因素主要有：

1、采掘矿产资源不规范，预留矿柱少，造成采空坍塌，山体开裂，继而发生滑坡。

2、开挖边坡：指修建公路、依山建房等建设中，形成人工高陡边坡，造成滑坡。

3、山区水库与渠道渗漏，增加了浸润和软化作用导致滑坡泥石流发生。

4、其它破坏土质环境的活动如采石放炮，堆填加载、乱砍乱伐，也是导致发生地质灾害的致灾作用。

⑽ 浅议三峡库区地质灾害预警工程常用监测方法及应用

王爱军^1,2薛星桥^1,2

(¹中国地质大学（武汉），湖北武汉，430074；

²中国地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所，河北保定，071051）

【摘要】长江三峡库区地质灾害预警监测是服务于地质灾害防治、保障三峡工程建设安全的主要基础工作。开县、万州区、巫山县的38个滑坡灾害专业监测点，采用大地形变监测、深部位移钻孔倾斜仪监测、地下水动态监测、滑坡推力监测、地表裂缝相对位移监测、GPS全球卫星定位系统监测、TDR时间域反射监测和宏观监测等综合系列监测方法。每个滑坡灾害点，采用2种以上监测方法，分别监测滑坡体地表内部变形或受力变化；重要灾害点采用4～5种方法同时进行监测，以便进行对比和综合分析。对滑坡监测及监测成果统计分析，多种监测数据成果具有明显的一致性和相关性，反映了滑坡体的变形情况和特征，证实监测方法合理有效，监测成果将为地质灾害预警工程和地质灾害防治工程提供可靠依据。

【关键词】三峡库区地质灾害预警工程监测方法应用

1前言

长江三峡库区自然地质条件复杂，是地质灾害的多发区和重灾区。三峡工程的兴建和百万移民工程，在一定程度上改变了原有地质环境的平衡状态，加剧了地质灾害的发生。随着三峡工程建设的不断推进，库区地质灾害对三峡工程和库区人民生命财产安全的影响日益增加，及时有效地防治库区地质灾害已成为三峡工程建设的重要任务之一。地质灾害预警监测工作是实现地质灾害防治的主要基础工作。

三峡库区共有38个滑坡灾害专业监测点在进行专业监测工作，其中重庆市开县14个、万州区14个、巫山县10个。

2监测方法

2.1大地形变监测

采用全站仪监测。在滑坡体外选取地质条件较好、基础相对稳定的点位作为监测基准点，在滑坡体上选择有代表性的点位作为监测点，标志点全部采用混凝土强制对中监测墩。

2.2深部位移监测

采用钻孔倾斜仪进行监测。在滑坡体上选择有代表性的点位布置测斜钻孔，分别在其主滑方向和垂直主滑方向上进行正反两回次自下而上的测读，监测点间距0.5m，使用移动式“CX-01型重力加速度计式钻孔测斜仪”，监测数据稳定后自动记录，每期监测共记录4组数据。

2.3滑坡推力监测

在滑坡体上选择有代表性的点位布置钻孔，在钻孔中选择适当的深度部位，预置一系列滑坡推力传感器，用传导光纤连接至地面，每次监测采用“BHT－Ⅱ型崩塌滑坡推力监测系统”测量记录各点数据。

2.4地表裂缝相对位移监测

在裂缝的两侧适当部位安置数套裂缝计，进行原位裂缝相对位移监测。机械式监测具有干扰少、可信度高、性能稳定特点，监测记录数据可直接做出时间—位移曲线，测量结果直观性强。仪器一般量程范围在25～100mm间，读数器的分辨率为0.01mm，操作温度在－40℃～＋105℃之间。

2.5地下水动态监测

在滑坡体上选择有代表性的点位布置钻孔，对地下水水位，孔隙水压力、土体含水率、温度等参数监测，采用自动水位记录仪、孔隙水压力监测仪等仪器监测。其中孔隙水压力监测仪的孔隙水压力量程为－80kPa～200kPa，分辨率0.1kPa，精度0.5%F·S；土体含水率量程为0至饱和含水率，分辨率1%；温度量程为0～70℃，分辨率0.1℃，精度1%F·S。

2.6GPS全球卫星定位系统监测

在滑坡体外选取地质条件较好，基础相对稳定的点位，作为监测基准点；在滑坡体上选择有代表性的点位作为监测点，标志点全部采用混凝土强制对中监测墩，观测时采取多点联测。GPS监测方法，可进行全天候监测，不受通视条件限制，同时监测 X、Y、Z三维方向位移量，方便灵活，并可监测灾害体所处地带的区域地壳变形情况。采用的美国 Ashtech公司生产的UZ CGRS型GPS，最小采样间隔1s，最少跟踪和接收12颗卫星，使用Ashtech Solution 2.6软件解算，精度可达水平3mm+1ppm，垂直6mm+2ppm。

2.7时间域反射测试技术（TDR）监测

即采用电缆中的“雷达”测试技术，在电缆中发射脉冲信号，同时进行反射信号监测。在滑坡体上选择有代表性的点位布置监测钻孔，将同轴电缆埋入监测孔，地表与 TDR监测仪相连接，把测试信号与反射信号相比较，根据其异常情况判断同轴电缆的断路、短路、变形状态，推断出电缆的变形部位，进而推算滑坡体地层的变形部位和位移量。TDR监测采用了固定式预置同轴电缆，成本低，可进行自上而下的全断面连续监测，量程范围大。

2.8宏观监测

以定期巡查方法为主，对变形较大的滑坡体，据其变形特征布置一定数量的简易观测点进行定期观测，及时掌握其变形动态。

对于每个滑坡灾害点，采用2种以上监测方法，分别监测滑坡体地表变形和滑坡体内部变形或受力变化，重要灾害点采用4～5种方法同时进行监测，以便进行对比和综合分析。监测点的布置应重点突出，控制滑坡的重点部位；照顾全面，力求能反映滑坡体整体变形情况。钻孔孔口周围用混凝土浇筑，布置精确监测点位。

3监测效果分析

根据2003年7月至12月滑坡灾害专业监测数据资料，初步分析三峡库区地质灾害预警工程监测方法及应用效果。

3.1大地形变监测

大地形变监测，开展了开县大丘九社和巨坪九社滑坡、巫山县狗子包滑坡和板壁塘滑坡，共4个滑坡的监测。以下以开县大丘九社滑坡为例简述监测效果。

大丘九社滑坡位于开县镇东镇大丘九社斜坡上，滑坡平面形态近似矩形，剖面上呈凹型；分布高程205～300m，滑体长约250m、宽约300m，面积710万m²，估计厚度20m，体积约140万m³。滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组（J₂s）紫红色泥岩及砂岩互层组成的平缓层状斜坡中，滑坡体的物质组成主要为砂岩及砂岩碎块石土，表层为松散土壤，局部出露砂岩碎块石，为崩滑堆积体滑坡。

图1开县大丘九社滑坡累计位移量曲线图

（a）X方向（b）Y方向（c）H方向 D1——监测点编号

大丘九社滑坡体上布置了3排监测点，每排3个共计9个监测点，滑坡体对面斜坡上布置了2个基准点，分别在2个基准点进行监测。监测网布置既控制了整体滑坡体又突出重点，采用前方交汇法施测。

8月5日进行了首次测量，9月21日进行D1第二次测量成果与之对比，表明变形趋势明显，滑体向 NEE向滑移。10月24日监测成果表明各监测点的变形趋于缓和。11月和12月监测成果表明各监测点无明显变化（见图1）。监测数据与宏观调查定性分析相一致。

利用全站仪进行大地形变监测，其特点为监测方便，可随时对一些危险滑坡监测，既可以在滑坡体上设置永久性监测桩，又可以设置临时性监测桩；监测精度高，测点中误差可达到3.5mm；不仅能测定相对位移，而且能监测绝对位移；在满足测量条件下可进行连续监测，监测滑坡滑移的全过程，不存在量程限制。但该仪器监测受天气因素和光线条件制约，难以在雨雾条件和夜间实施监测，且受地形和通视条件制约，施测以人工操作为主，不易实现自动化监测。

3.2深部位移钻孔倾斜仪监测

深部位移钻孔倾斜仪监测点为开县6个滑坡、16个钻孔，巫山县5个滑坡、19个钻孔，万州区8个滑坡、24个钻孔，共计19个滑坡、59个钻孔。以下以开县虎城村滑坡为例简述监测效果。

虎城村滑坡为堆积层滑坡，位于开县长沙镇虎城村斜坡。该滑坡在平面近似矩形，剖面为凹形，分布高程330～400m，纵长约300m，横宽约500m，滑体估计平均厚度12m，面积15万m²，体积180万m³。滑坡发育于侏罗系中统沙溪庙组（J₂s）紫红色泥岩及泥质粉砂岩组成的水平层状岩层斜坡上，滑体上部为崩坡积紫红色碎石土层。滑坡威胁居民400余人及其财产安全。该滑坡布置了3个深部位移钻孔倾斜仪监测钻孔。

Kx-162钻孔位于滑体的中部。2004年10月，在9.5～10.5m测试深度处发生明显的位移变形，本月变形量5.56mm，变形方向247°。11月，没有增大趋势，累积形变4.58mm，略小于10月份累积变形量，变形方向253°（见图2）。

Kx-165钻孔位于滑体的下部。2004年10月，在15.0～16.5m测试深度处发生明显的位移变形（见图3），本月变形量5.45mm，变形方向241°。11月，没有明显的增大趋势，累积变形5.39mm，同10月份累积变形量相近，变形方向240°。

地质灾害调查与监测技术方法论文集

图2开县虎城村滑坡 Kx-162钻孔位移随深度变化曲线

（a）EW方向（b）SN方向

图3开县虎城村滑坡Kx-165钻孔位移随深度变化曲线

（a）EW方向（b）SN方向

深部位移钻孔倾斜仪监测方法，可在滑坡体上一定部位布置的钻孔中，监测滑坡体内垂直方向上的浅层、中层、深层、滑动带等滑移方向和相对滑动位移量；但在滑坡发生较大或急剧加速的位移变形时，由于钻孔和孔内测斜管变形、破坏，测斜仪探头不能送入钻孔之内，可能使钻孔失去监测价值。

3.3 滑坡推力监测

滑坡推力监测共设有2个测点、4个钻孔：巫山县淌里滑坡钻孔2个，曹家沱滑坡钻孔2个。以下以淌里滑坡为例简述监测方法与效果。

淌里滑坡位于巫山县曲尺乡长江干流左岸斜坡上，滑坡在平面形态上呈不规则的圈椅状，前缘分布高程90m，后缘高程400m，平均坡度约30°～40°，纵长约800m，横宽150～250m，滑体厚20m，面积24万m²，体积490万m³。滑坡发育于三叠系巴东组（T_2b）灰岩、泥灰岩、泥岩中，滑体物质主要为泥灰岩及泥岩碎块石土，表层多为松散土层，下部碎块石土结构密实。

Ws-t-tzk1推力孔位于滑体的下部，Ws-t-tzk2推力孔位于滑体的中部。其滑坡推力监测成果数据见图4、图5。推力监测曲线图表明，各次监测数据规律性强，基本一致，传感器没有发现明显的数值变化。滑坡推力监测结果与宏观监测结果和同时进行的钻孔倾斜仪监测结果相一致，说明此阶段滑坡暂时处于相对稳定的微变形状态。

图4巫山县淌里滑坡 Ws-t-tzk1钻孔滑坡推力监测曲线图

图5巫山县淌里滑坡 Ws-t-tzk2钻孔滑坡推力监测曲线图

滑坡推力监测方法属于固定点式监测，在钻孔中预置传感器，用传感光纤连接，在地面用滑坡推力监测系统采集传感信息，可在滑坡体上一定部位布置的钻孔中，自上至下监测滑坡体内垂直方向上的浅层、中层、深层、滑动带等滑坡推力变化量，可定期进行数据采集监测；在对采集和传输处理系统进行改进的基础上，可实现无值守自动化连续监测。

4结论

（1）通过多手段的综合监测，掌握了被监测滑坡体的表面、内部自上至下滑移带的变形及受力情况，数据综合分析表明其反映了滑坡位移变化及动态特征，取得了进行灾害预警的重要基础数据资料，说明采用的监测方法合理有效。

（2）钻孔倾斜仪深部位移监测方法，当滑坡体发生一定量缓变位移后，部分钻孔不能再进行全孔施测，造成勘察监测资金浪费和滑坡体监测点及监测部位减少。

（3）目前一月一次的监测周期，难以保证在滑坡发生滑移险情时能进行有效监测。为此应在进行专业监测的同时，进行群测群防监测。特殊情况下，对危险滑坡灾害点，调整监测方案，进行加密监测或连续监测，使监测满足预警预报要求。

（4）从长远发展考虑，监测应以免值守、易维护、低成本、固定式、自动化快速连续采集传输和半自动化监测及人工监测相结合为方向，以建立起高效的地质灾害监测网络与地质灾害预警系统。

参考文献

[1]王洪德，高幼龙，薛星桥，朱汝烈.链子崖危岩体防治工程监测预报系统及效果.中国地质灾害与防治学报，2001,12（2）:59～63

[2]王洪德，姚秀菊，高幼龙，薛星桥.防治工程施工对链子崖危岩体的扰动.地球学报，2003,24（4）:375～378

[3]张青，史彦新，朱汝烈.TDR滑坡监测技术的研究.中国地质灾害与防治学报，2001,12（2）:64～66

[4]董颖，朱晓冬，李媛，高速，周平根.我国地质灾害监测技术方法.中国地质灾害与防治学报，2001,13（1）:105～107

[5]段永侯，等.中国地质灾害.北京：中国建筑工业出版社，1993